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描述 ooY\t + h(_P9E[g FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 `n6/ A) #hpIyy%n 建立系统 &&&9 #$FY+` 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 z9 O~W5-U o/WC@!wg K
h!v/s=8c R0vww_fz 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 )AJ=an||5 V`by*s s1{[{L3 +GYS26 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 pL! a mGO>""<: ALfiR(! MA$Xv`6I\
"NKf0F @7fm1b
alc] C-Ig_Nc
U,'EF[t w.uK?A>W, 分析 H2U:@.o2& %'0&ElQ 这个系统的点扩散函数: qp&4 1 • Log (Normal PSF) P6YQK+ • λ = 0.55 mm (sCAR=5v\ • 0.32 waves 3rd order spherical k;Hnu • EPD = 10 mm Xpl?g=B&u • f/# = 9.68 ,Kw5Ro`I: 点扩散函数如下图: CW-A e `%=<R-/#7S
K&dT(U NAJVr}4f h/K@IAd 系统的点扩散函数是: }Eh*xOta • Log (Normal PSF) Kam]Mn' • λ = 0.55 mm mxp Y&Y • 1 wave 3rd order spherical '$[Di'*; • EPD = 13.31 mm jct./arK • f/# = 7.27 H^
BYd%- 点扩散函数如下图: ){ gAj PsbG|~
vq>l>as9O .S7:;%qL6 演算 8+&JQ"UaB bX2"89{
为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: si(cOCj/ J(s;$PG
X;!~<~@Y j?-R]^-5 在这个等式中变量定义如下: Qn|+eLY • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) p`P~i&_ • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) cAEok P • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx URw5U1 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); BJ5}GX! • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ;Z9IZ~ • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) <n^3uXzD • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 0^&!6R • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 f Iy]/ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 3ZojE ux` • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) `@XehSQ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 2f,2rW^i • F == focal length(焦距) ~pz FZ7n4 • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ~xDw*AC- |[1D$Qv 比较 5<+KR.W /!T> b:0 在下图中: Z<"K_bj 透镜EPD=10mm Qf@iU%G 截止频率=184lp/mm c\.P/~ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 M_|> kp ROdK8*jL A-uB\ L 在下面的图表中: n7l%gA* 透镜EPD=13.31 mm v(O=IUa 截止频率=250 lp/mm 8l>CR#%@C 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
4["&O=:d Vmi{X b]< X?o(
b/F- !'0S0a8 杂散光对评价函数的影响 Xy7Z38G D7?C 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 "A[ b
rG k;Fh4Hv
X_?97iXjx .CbGDZ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: p#@Z$gTH`' MGt]' }
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